科學家用“氧剪刀”制備懸浮硅原子單層

　　近日，大連理工大學教授趙紀軍與澳大利亞伍倫貢大學研究員杜軼等合作，在硅烯材料的氧化和單原子層剝離方面取得重要突破，成功利用氧分子作為“剪刀”，將硅烯原子層從金屬基底上剝離，為硅烯器件研究提供了解決方案。相關成果發表在《科學》子刊《科學進展》上。

　　硅烯在由實驗室走向工業化應用的道路上依然面臨著很多的困難。最大的挑戰在于：如何將硅烯原子層從金屬基底上剝離，進行后續的器件加工。2014年起，澳大利亞伍倫貢大學、大連理工大學、中科院物理所和中科院高能物理所研究人員合作，提出了利用活性氣體分子作為“手術刀”，將外延生長的硅烯從金屬基底上剪切下來的實驗方案，并最終確定利用氧分子作為“化學剪刀”插入外延的硅烯和金屬基底之間，成功將硅烯從金屬基底上剝離，首次得到了準自由硅烯單層的原子結構像、電子能帶結構以及聲子特征譜等一系列極其重要的信息，并通過理論計算還原了氧分子剪裁剝離硅烯的整個過程。這一突破，為未來硅烯器件的研發提供了重要的科學和技術基礎。